論文の概要: Error mitigation, optimization, and extrapolation on a trapped ion
testbed
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07027v2
- Date: Fri, 3 Nov 2023 16:28:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-06 17:27:49.075453
- Title: Error mitigation, optimization, and extrapolation on a trapped ion
testbed
- Title（参考訳）: 捕捉イオン試験場における誤差緩和・最適化・補間
- Authors: Oliver G. Maupin, Ashlyn D. Burch, Christopher G. Yale, Brandon Ruzic,
Antonio Russo, Daniel S. Lobser, Melissa C. Revelle, Matthew N. Chow, Susan
M. Clark, Andrew J. Landahl, Peter J. Love
- Abstract要約: ゼロノイズ補間(ZNE)と呼ばれる誤差軽減の形式は、必要なキュービット数を増やすことなく、これらのエラーに対するアルゴリズムの感度を低下させることができる。
本稿では,この誤差軽減手法を変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムに統合するための様々な手法について検討する。
本手法の有効性は, デバイスアーキテクチャの適切な実装を選択することによる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.05312470855079862
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Current noisy intermediate-scale quantum (NISQ) trapped-ion devices are
subject to errors which can significantly impact the accuracy of calculations
if left unchecked. A form of error mitigation called zero noise extrapolation
(ZNE) can decrease an algorithm's sensitivity to these errors without
increasing the number of required qubits. Here, we explore different methods
for integrating this error mitigation technique into the Variational Quantum
Eigensolver (VQE) algorithm for calculating the ground state of the HeH+
molecule at 0.8 Angstrom in the presence of realistic noise. Using the Quantum
Scientific Computing Open User Testbed (QSCOUT) trapped-ion device, we test
three methods of scaling noise for extrapolation: time-stretching the two-qubit
gates, scaling the sideband amplitude parameter, and inserting two-qubit gate
identity operations into the ansatz circuit. We find time-stretching and
sideband amplitude scaling fail to scale the noise on our particular hardware
in a way that can be directly extrapolated to zero noise. Scaling our noise
with global gate identity insertions and extrapolating after variational
optimization, we achieve an estimate of the ground state energy within -0.004
+- 0.04 Hartree; outside chemical accuracy, but greatly improved over our
non-error-mitigated estimate with error 0.127 +- 0.008 Hartree. Our results
show that the efficacy of this error mitigation technique depends on choosing
the correct implementation for a given device architecture.
- Abstract（参考訳）: 現在のノイズの多い中間スケール量子(NISQ)トラップイオンデバイスは、未確認の場合には計算の精度に大きな影響を及ぼすエラーを受ける。
ゼロノイズ補間(ZNE)と呼ばれる誤差軽減の形式は、必要なキュービット数を増やすことなく、これらのエラーに対するアルゴリズムの感度を低下させることができる。
本稿では, この誤差緩和手法を変分量子固有解法 (VQE) アルゴリズムに統合し, 現実雑音下での0.8アングストロームにおけるHeH+分子の基底状態を計算する方法について検討する。
量子科学計算オープンユーザテストベッド(QSCOUT)トラップイオンデバイスを用いて、2ビットゲートの時間伸長、サイドバンドパラメータのスケーリング、および2ビットゲートの同一性操作をアンザッツ回路に挿入する3つの方法をテストする。
時間ストレッチとサイドバンド振幅のスケーリングは、特定のハードウェア上のノイズをゼロノイズに直接外挿できる方法でスケールできない。
変分最適化後のグローバルゲートID挿入と外挿によるノイズのスケーリングにより, 化学的精度は低いが, 誤差0.127+-0.008 Hartreeの非エラー緩和推定よりも大幅に改善した。
その結果,この誤り軽減手法の有効性は,デバイスアーキテクチャの正しい実装を選択することに依存することがわかった。
関連論文リスト
- Accelerated zero-order SGD under high-order smoothness and overparameterized regime [79.85163929026146]
凸最適化問題を解くための新しい勾配のないアルゴリズムを提案する。
このような問題は医学、物理学、機械学習で発生する。
両種類の雑音下で提案アルゴリズムの収束保証を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-21T10:26:17Z) - Inverted-circuit zero-noise extrapolation for quantum gate error mitigation [0.0]
本稿では,量子回路で発生する誤差の強度を簡易に推定する手法を提案する。
逆回路を付加し、初期状態の確率を測定することにより、回路の誤差強度を決定する。
提案手法は,現在のハードウェアにおいて特に有効であることが証明され,その短期量子コンピューティングアプリケーションへの適用性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-03T20:27:27Z) - Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum
Circuits [84.60542868688235]
量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。
パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。
繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z) - Learning correlated noise in a 39-qubit quantum processor [0.38073142980732994]
誤り訂正量子コンピュータの構築は、候補デバイス上でのノイズの測定とモデリングに大きく依存する。
本稿では, シンドローム抽出回路を動作させるデバイスにおいて, ノイズの詳細情報を抽出する手法を提案する。
様々な高度化のノイズモデルを構築するのに必要な情報を20個のデータキュービットから抽出する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-01T19:07:35Z) - Error Mitigation Thresholds in Noisy Random Quantum Circuits [0.30723404270319693]
ノイズが不完全である場合の確率的誤差キャンセルとテンソルネットワークの誤差軽減のロバスト性について検討する。
1次元の回路では、誤差軽減は障害の特徴づけにおける不完全性に対して$mathcalO(1)$の時間で失敗する。
本稿では, 量子計算の優位性, 測定誘起相転移の耐故障プローブ, および短期デバイスにおける量子アルゴリズムの検証について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-08T19:00:01Z) - The Accuracy vs. Sampling Overhead Trade-off in Quantum Error Mitigation
Using Monte Carlo-Based Channel Inversion [84.66087478797475]
量子誤差緩和(Quantum error mitigation, QEM)は、変分量子アルゴリズムの計算誤差を低減するための有望な手法の1つである。
我々はモンテカルロサンプリングに基づく実用的なチャネル反転戦略を考察し、さらなる計算誤差を導入する。
計算誤差が誤差のない結果の動的範囲と比較して小さい場合、ゲート数の平方根でスケールすることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-20T00:05:01Z) - Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and
Cycle Benchmarking [50.8020641352841]
量子ハードウェアプラットフォーム上でのコヒーレントエラーを, サンプルユーザアプリケーションとして, 横フィールドIsing Model Hamiltonianを用いて検討した。
プロセッサ上の物理位置の異なる量子ビット群に対する、日中および日中キュービット校正ドリフトと量子回路配置の影響を同定する。
また,これらの測定値が,これらの種類の誤差をよりよく理解し,量子計算の正確性を評価するための取り組みを改善する方法についても論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-08T23:12:55Z) - Performance of teleportation-based error correction circuits for bosonic
codes with noisy measurements [58.720142291102135]
テレポーテーションに基づく誤り訂正回路を用いて、回転対称符号の誤り訂正能力を解析する。
マイクロ波光学における現在達成可能な測定効率により, ボソニック回転符号の破壊ポテンシャルは著しく低下することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-02T16:12:13Z) - Quasiprobability decompositions with reduced sampling overhead [4.38301148531795]
量子エラー軽減技術は、フォールトトレラントな量子エラー補正を必要とせずに、現在の量子ハードウェアのノイズを低減することができる。
本稿では, 準確率分解を雑音を考慮した方法で選択することを目的とした, 数学的最適化に基づく新しいアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-22T19:00:06Z) - Modeling and mitigation of cross-talk effects in readout noise with
applications to the Quantum Approximate Optimization Algorithm [0.0]
雑音の緩和は、上界を導出する誤差まで行うことができる。
ノイズモデルとエラー軽減スキームの両方をテストするためにIBMのデバイスを使用した15(23)量子ビットの実験。
浅層深度ランダム回路によって生成されるHaar-random量子状態と状態に対して、同様の効果が期待できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-07T02:19:58Z) - A deep learning model for noise prediction on near-term quantum devices [137.6408511310322]
我々は、量子デバイスからの実験データに基づいて畳み込みニューラルネットワークをトレーニングし、ハードウェア固有のノイズモデルを学ぶ。
コンパイラはトレーニングされたネットワークをノイズ予測器として使用し、期待されるノイズを最小限に抑えるために回路にゲートのシーケンスを挿入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-21T17:47:29Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。